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旋转与镜像

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占楼


1楼2013-07-08 23:01回复



    2楼2013-07-08 23:02
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      2025-06-03 18:04:11
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      3楼2013-07-08 23:03
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        很简单的==因为镜子做的是镜面对称,而现实中我们处理的都是旋转对称,我们日常只处理坐标系的旋转,而旋转和镜面对称最重要的区别在于,镜面对称会改变坐标系的手性。


        4楼2013-07-08 23:06
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          以图一为例,镜面对称以xz平面为对称面,所以这个右手坐标系经过镜面以后,就变为了左手系。实际上真正改变了的坐标是y轴。


          5楼2013-07-08 23:08
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            即你的左边依然是左边,而你的右边依然是右边,你的上下也没有改变,改变的是你的前后


            6楼2013-07-08 23:11
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              那么我们为什么会产生左右颠倒的,而不是上下颠倒的错觉呢


              7楼2013-07-08 23:12
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                因为我们的脑袋已经习惯了对坐标旋转图像的处理了。而人面对镜子时的成像,与对面有个人面对着你是最为相似的。我们的脑袋已经习惯了对坐标进行旋转的处理,而坐标旋转无论如何都无法改变坐标的手性,所以在我们处理镜像的时候优先把镜像当成是有人面对着你的那个坐标,而那个坐标跟镜像坐标最大的差别就在于左右的坐标不一样。我们的左手边应该对应对方的右手,而自己的右手边对应的应该是左手。


                8楼2013-07-08 23:27
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                  2025-06-03 17:58:11
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                  为了让我们更清晰得感觉到坐标的变化,下面我们做个小实验。
                  有一个透明的正方体盒子,盒子的表面由透明薄膜所覆盖。如图,在盒子的前面那个面和后面那个面都写上一个字。
                  如图:厚字写在前面,礼字写在后面,由于是写在透明盒子表面的,所以后面的礼字反过来了。
                  如果拿个镜子,看看镜子里面会是怎样呢


                  9楼2013-07-09 00:03
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                    你会发现特么的这两个字根本就没变化啊我去,厚礼还是那个厚礼,镜像以后还是那个老样子,唯一变化的是前后变了,一个是厚礼,一个是礼厚。没错,实际情况就是左右和上下都没变,变化的是前后。
                    因为在这个例子中,我们的头脑会下意识得首先把镜像跟现实中的原像进行比较,发现了不同点是前后变了。


                    10楼2013-07-09 00:11
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                      那为什么我们会觉得镜子里的自己左右变了,而在上面的例子中却认为是前后变了呐?很简单,在盒子的例子中,我们把镜像跟原像比,而我们人在照镜子的时候镜像是跟旋转过的坐标进行比较的,而我们优先选择的旋转过的坐标就是与镜像的左右方向相反。由于现实中我们碰到的都是不透明的物体,我们无法看到物体的前后,只能看到物体的上下。因此我们在做旋转的时候无意识得忽略了前后,并把垂直的Z轴作为标准轴,这样左右就反了。由于人最常遇到的是上下不对称的物体,我们已经习惯了用人的上下当做标准。而镜像的坐标系跟旋转的坐标系是永远无法无法重合的,至少会有一个坐标是反向的。


                      11楼2013-07-09 00:18
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                        12楼2013-07-09 00:21
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                          如果镜子平放,你照照镜子,那么我们会很明显得感受到,上下颠倒了,没错,这是你的脑袋把镜像跟原像进行比较。
                          但同时,你又会稍稍感觉到,好像左右也变了,嗯这个时候你的脑袋把镜像跟旋转过的坐标进行比较的结果。
                          可以清楚的是,当你觉得上下颠倒了,那么左右就没有颠倒,如果是左右颠倒了,很明显你旋转了坐标系,上下是正常的。


                          13楼2013-07-09 00:25
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                            简单来说,由于镜像把坐标系的手性改变了,无论如何,互成手性的左边无论如何都是无法完全重合的,所以也无论如何你都会觉得这个坐标系有什么不对。由于在现实生活中我们习惯了那个熟悉的坐标——上下不变,前后左右都变的旋转后的坐标系,我们的第一直觉选择了把镜像的困惑归咎与左右发生了错误。


                            14楼2013-07-09 00:31
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                              2025-06-03 17:52:11
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                              15楼2013-07-09 00:53
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